РАСЧЕТ ЗЛЕКТРОПРИВОДОВ ВАГОННЫХ МЕХАНИЗМОВ
В пассажирских вагонах электродвигатели используются в приводах вентиляторов, компрессоров, холодильных установок, центробежных насосов водяной отопительной системы, регулирующих заслонок вентиляционных систем установок кондиционирования воздуха и др. Вентиляция пассажирских вагонов осуществляется для обеспечения требуемого воздухообмена, охлаждения или подогрева воздуха и создания повышенного давления, препятствующего проникновению пыли в помещения для пассажиров. Вентиляторы центробежные вагонные, их производительность регулируется за счёт изменения частоты вращения двигателей.
Для выбора электродвигателей в первую очередь необходимо определить необходимую мощность.
Расчет мощности двигателя вентилятора
Мощность двигателя определяется по формуле
(2.1)
где, 
- коэффициент запаса, 
;
- максимальная производительность вентилятора, 
;
- аэродинамическое сопротивление вентиляционной системы, 
;
- коэффициент перевода, 
;
- полный КПД вентилятора, 
;
- КПД передачи, 
;.
Подбор двигателя и построение пусковой характеристики
Для привода вентиляторов используют электродвигатели независимого или смешанного возбуждения с основной параллельной обмоткой. Эти двигатели имеют жесткую характеристику, т. е. частота вращения мало зависит от нагрузки. Однако пусковые токи таких двигателей могут достичь больших величин. Поэтому двигатели целесообразно применять для механизмов с небольшими пусковыми моментами.
Подбираем двигатель, пользуясь методическими указаниями к выполнению курсового проекта. По таблице 9[1] выбираем двигатель постоянного тока типа П. Технические характеристики двигателя, приведены в таблице 2.1.
|
|
Таблица 2.1
| Тип двигателя | РН, кВт | nН, об/мин | η, % | nmax, при ослабл. поле, об/мин | Масса, кг |
| П 12 | 1,0 | 77,0 |
Для пуска двигателей мощностью свыше 0,75 кВт применяют пусковые резисторы в цепи якоря.
Расчёт пусковых резисторов двигателя вентилятора выполним следующим образом:
Вычисляем переключающий ток:
(2.2)
где, 
- мощность двигателя, 
;
- номинальное напряжение, 
;
Определим внутреннее сопротивление якоря электродвигателя:
(2.3)
где, 
- КПД двигателя (табл.2.1), 
;
- номинальный ток;
(2.4)
Задавшись числом пусковых ступеней m, вычисляем отношение максимального тока к переключающему:
Примем 
, тогда
(2.5)
Величина максимального тока
(2.6)
Проверяем выполнения условия:
(2.7)
Условие выполняется, из этого следует что количество пусковых резисторов подобрано правильно.
Сопротивление резисторов определяем по формуле:
(2.8)
Общее пусковое сопротивление равняется:
(2.9)
Для построения пусковой характеристики двигателя нужно вычислить скорость идеального холостого хода:
(2.10)
где, 
- номинальная частота вращения двигателя (из таблицы 2.1), 
;
Построим в координатах 
пусковую характеристику.
Рис. 2.1 Пусковая характеристика двигателя постоянного тока
2.3 Регулирование частоты вращения
Для обеспечения комфорта в пассажирских вагонах предусматривается изменение производительности вентиляторов, компрессоров и других механизмов в зависимости от температурных режимов внутри и снаружи вагона
|
|
Это обеспечивается изменением частоты вращения электродвигателей. Двигатели постоянного тока могут работать в режимах:
а) естественный режим;
б) пониженной частоты вращения, что достигается включением резисторов в цепь якоря;
в) повышенной частоты вращения, что достигается включением резисторов в цепь возбуждения. При этом уменьшается поток возбуждения Ф, пропорционально возрастают обороты двигателя.
Для расчета резисторов в цепи возбуждения задаются диапазоном регулирования частоты вращения числом ступеней регулирования.
На рисунку 2.2 приведена схема подключения резисторов.
Рисунок 2.2 – Схема подключения резисторов